ΣΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΚΥΜΑΤΙΔΙΩΝ ΤΟ «ΝΟΜΠΕΛ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ»

Ο Γάλλος μαθηματικός Ιβ Μειέρ, ομότιμος καθηγητής στην  École normale supérieure Paris-Saclay,  κέρδισε το φετινό βραβείο Άμπελ, δηλαδή το «Νόμπελ Μαθηματικών» όπως είναι το παρατσούκλι του επάθλου. Ο λόγος της διάκρισης είναι η συμβολή του επιστήμονα στη θεωρία των κυματιδίων (wavelet theory), η οποία έχει μία πολύ μεγάλη γκάμα εφαρμογών – από την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων, μέχρι τη συμπίεση ψηφιακών βίντεο.

Το βραβείο απονέμεται από τη Νορβηγική Ακαδημία Επιστημών και συνοδεύεται από χρηματική αμοιβή 6 εκατ. νορβηγικών κορονών (περίπου 650.000 ευρώ). Όπως γίνεται και στα βραβείο Νόμπελ, ο Μειέρ έμαθε για τη διάκριση λίγες ώρες πριν ανακοινωθεί η απόφαση της Ακαδημίας.

Ο Γάλλος μαθηματικός Ιβ Μειέρ.

Η θεωρία των κυματιδίων αξιοποιείται σε υπολογιστικούς αλγόριθμους που αποτελούν βασικά εργαλεία των ερευνητών για την επεξεργασία, ανάλυση και αποθήκευση πληροφοριών.

Έχει επίσης εφαρμογή σε ιατρικές διαγνώσεις, όπως για παράδειγμα στις μαγνητικές τομογραφίες, ενώ χρησιμοποιείται για συμπίεση ψηφιακό βίντεο υψηλής ανάλυσης σε αρχεία μικρότερου όγκου.

Τα κυματίδια αποτελούν επέκταση της ανάλυσης Φουριέ, δηλαδή του κλάδου των μαθηματικών που εγκαινίασε ο Γάλλος μαθηματικός Ζοζέφ Φουριέ, για την αναπαράσταση οποιασδήποτε περίπλοκης κυματομορφής με ένα άθροισμα άπειρων αρμονικών συναρτήσεων.

Μία τέτοια ανάλυση, για παράδειγμα, μπορεί να γίνει σε ένα ηχητικό κύμα ή κάποιο σεισμικό σήμα.

Αν και η συγκεκριμένη μεθοδολογία είναι χρήσιμη σε συνεχή σήματα, όπως π.χ. στη συνεχή αναπαραγωγή της ίδιας νότας από ένα βιολί, δεν είναι εύκολο να εφαρμοσθεί σε σύντομα σήματα, για να αφαιρέσει τον «θόρυβο».

Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι ο σύντομος «βαρυτικός παλμός» που παράγεται όταν συγκρούονται δύο μαύρες τρύπες, όπως αυτός που ανιχνεύθηκε από το πείραμα LIGO το 2015.

Οι πρώτοι τύποι για την ανάλυση κυμάτων μικρής διάρκειας αναπτύχθηκαν στις αρχές της δεκαετίας του 1980. Ωστόσο, μέχρις ότου ασχοληθεί με αυτόν τον κλάδο ο Μειέρ, αυτά τα εργαλεία δεν είχαν αποκτήσει την αποτελεσματικότητα των εργαλείων του Φουριέ.

Ο δρόμος γι’ αυτό άνοιξε το 1986, ενόσω ο Γάλλος μαθηματικός εργαζόταν ακόμη στο πανεπιστήμιο Dauphine στο Παρίσι. Από τότε, έγινε περίπου ο «σύνδεσμος» ανάμεσα σε μαθηματικούς, μηχανικούς, φυσικούς και προγραμματιστές, οι οποίοι έκαναν νέες ανακαλύψεις πάνω στη θεωρία των κυματιδίων.

Τι πίστευαν οι αρχαίοι Έλληνες για τη μεταθανάτια ζωή

ΕΝΑΣ ΑΣΤΕΡΟΕΙΔΗΣ ΘΑ ΜΠΟΡΟΥΣΕ ΝΑ ΑΦΑΝΙΣΕΙ ΤΟ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΕΙΔΟΣ. ΚΑΙ ΤΟ ΚΟΓΚΡΕΣΟ ΔΙΝΕΙ ΨΙΧΟΥΛΑ

Όταν ο αστεροειδής J025 πέρασε από τη Γη τον Απρίλιο, προσέγγισε τον πλανήτη μας σε απόσταση 1,1 εκατομμυρίων μιλίων, πέρασε δηλαδή ξυστά σύμφωνα με τα κοσμικά δεδομένα και ήταν η κοντινότερη προσέγγιση που είδαμε την τελευταία δεκαετία. Και ο J025 ήταν μεγάλος. Με μήκος περίπου 650 μέτρων, θα μπορούσε να σκοτώσει δεκάδες εκατομμύρια ανθρώπους εάν έπεφτε σε πυκνοκατοικημένη περιοχή.

Ενώ η πορεία του ήταν θέμα αστρονομίας, η ανακάλυψή του J025 ήταν σε μεγάλο βαθμό θέμα τύχης. Το Κογκρέσο υπαγορεύει στη NASA να εστιάζει σε γεωπλήσια αντικείμενα (NEOs) που είναι πολύ μικρότερα από τον J025, ξεκινώντας με αυτά που είναι μεγαλύτερα από ένα γήπεδο ποδοσφαίρου. Ωστόσο, ο οργανισμός έχει ανιχνεύσει λιγότερα από το 1/3 των 10.000 αντικειμένων που εκτιμάται ότι βρίσκονται εκεί έξω και δεν είναι ιδιαίτερα πιθανό να τα εντοπίσει όλα μέχρις ότου λήξει η προθεσμία το 2020.

Τα νούμερα αυτά είναι μια υπενθύμιση της απαραίτητης αποστολής του Προγράμματος Κοντινών στη Γη Αντικειμένων. Παρολ’ αυτά, ο προϋπολογισμός του, παραμένει σε μόλις 50 εκατ. δολάρια ετησίως, ενώ μόλις αποφεύχθη μια προσπάθεια της κυβέρνησης Trump να ακυρώσει τα σχέδια για μια επανδρωμένη αποστολή που θα διερευνήσει την ανακατεύθυνση των αστεροειδών που κατευθύνονται προς τη γη. Για να κατανοήσουμε το λόγο για τον οποίο αυτά θεωρούνται «ψίχουλα» πρέπει να αντιληφθούμε μια πολύ μεγάλη ιδέα: τον υπαρξιακό κίνδυνο.

Ένας υπαρξιακός κίνδυνος είναι μια απειλή που θα μπορούσε να τερματίσει την ανθρώπινη φυλή. Μπορεί να είναι πολύ μεγάλος: είτε φυσικός, όπως μία ασταμάτητη επιδημία, είτε αποτέλεσμα ανθρώπινης παρέμβασης, όπως η πιθανότητα να εξελιχθεί τόσο πολύ η τεχνητή νοημοσύνη που να αποφασίσει μια μέρα να αφανίσει το ανθρώπινο είδος. Δεν υπάρχει επιστροφή από τον υπαρξιακό κίνδυνο, η απώλεια είναι οριστική.

Γνωρίζουμε ότι οι αστεροειδείς συνιστούν υπαρξιακό κίνδυνο επειδή έχουν σχετικό ιστορικό. Πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια, ένας αστεροειδής πλάτους έξι μιλίων συγκρούστηκε με αυτό που είναι σήμερα η Χερσόνησος του Γιουκατάν και αφάνισε τους δεινοσαύρους. Με χιλιάδες μεγάλα αντικείμενα να πλησιάζουν τη γη, αργά ή γρήγορα κάποιο θα εισέλθει σε τροχιά σύγκρουσης με τον πλανήτη.

To timing, ειδικά σε αυτό το συγκεκριμένο ζήτημα, είναι το παν. Εάν οι επιστήμονες ήξεραν ότι ένας μεγάλος αστεροειδής θα χτυπήσει σχεδόν σίγουρα τη Γη την επόμενη δεκαετία ή ακόμα και τον επόμενο αιώνα, τα χρήματα δεν θα ήταν θέμα. Αλλά είναι σχεδόν σίγουρο ότι δεν θα το μάθουν. Το 2001, μια βρετανική ομάδα εργασίας εκτίμησε ότι ένας αστεροειδής, αρκετά μεγάλος για να σκοτώσει τουλάχιστον 1,5 δισεκατομμύρια ανθρώπους έχει 1 στις 250.000 πιθανότητα να συγκρουστεί με τη γη κάποια δεδομένη χρονιά. Που σημαίνει ότι θα είμαστε εντάξει φέτος αλλά και πιθανότατα για χιλιάδες χρόνια στο μέλλον.

Γιατί λοιπόν να ανησυχεί κανείς για τους αστεροειδείς; «Οι πιθανότητες είναι μικρές», δήλωσε ο σύμβουλος επιστήμης του Προέδρου Obama, John Holdren στο Κογκρέσο το 2013, μετά τη σύγκρουση ενός μικρού αστεροειδούς με τη ρωσική πόλη Τσελιαμπίνσκ. «Αλλά οι πιθανές συνέπειες ενός τέτοιου γεγονότος είναι τόσο μεγάλες, που έχει νόημα να πάρουμε σοβαρά τον κίνδυνο».

Για να αρχίσουμε να έχουμε μια αίσθηση του πόσα πρέπει να δαπανώνται για να αποφευχθεί ένα χτύπημα αστεροειδούς, πρέπει να βάλουμε τιμή στο ανεκτίμητο: την αξία του ανθρώπινου είδους. Στο βιβλίο του «Καταστροφή: Κίνδυνος και Αντίδραση», ο πολυμαθής νομικός και οικονομολόγος Richard Posner προσπάθησε να κάνει ακριβώς αυτό, αποτιμώντας μια ανθρώπινη ζωή στα 2 εκατομμύρια δολάρια. (Η αμερικανική κυβέρνηση έχει αποτιμήσει τη ζωή ενός Αμερικανού σε περισσότερα από 9,1 εκατ. δολάρια). Με αυτά τα στοιχεία, ένα χτύπημα αστεροειδούς που θα σκότωνε 1,5 δισ. ανθρώπους θα είχε κόστος 3 τετράκις εκατομμύρια ή 3 εκατομμύρια δισεκατομμύρια, το οποίο με ετήσια πιθανότητα 1 στις 250.000 καταλήγει σε ετήσιο κόστος κατά του χτυπήματος αστεροειδούς της τάξης των 12 δισ. δολαρίων. 

Το νούμερο κάθε άλλο παρά ακριβές είναι. Επειδή τα χτυπήματα αστεροειδών είναι τόσο σπάνια, οι εκτιμήσεις μας για την πιθανότητα σύγκρουσης είναι αναγκαστικά ατελείς. Και πάλι, θα μπορούσε να αποδειχθεί ότι οι συγκρούσεις είναι πιο πιθανές από ό, τι νομίζουμε τώρα, όχι λιγότερο, γεγονός που θα ανέβαζε ακόμη περισσότερο το ετήσιο κόστος. Ωστόσο, οι υπολογισμοί του Posner εξακολουθούν να στηρίζουν το επιχείρημα πως ενώ μπορεί να μην γνωρίζουμε ακριβώς πόσα θα ήταν λογικό να προϋπολογίζουμε για την άμυνα κατά των αστεροειδών, το να δαπανούμε 50 εκατ. δολάρια ετησίως για να προστατέψουμε τους εαυτούς μας από ένα συμβάν που θα κόστιζε 12 δισ. δολάρια ετησίως είναι πολύ χαμηλό. 

Το βιβλίο του Posner έστρεψε την απαιτούμενη προσοχή στο ζήτημα, εν μέρει επειδή ήταν ένας νομικός που έγραφε για τους κινδύνους ενός χτυπήματος αστεροειδούς, όχι ένας επιστήμονας. Αλλά υπάρχουν ακόμα πολλά περισσότερα να κάνουμε για να προετοιμαστούμε. Με κόστος 500 έως 750 εκατομμυρίων δολαρίων, η NASA θα μπορούσε να βάλει ένα τηλεσκόπιο υπέρυθρης ακτινοβολίας σε μια τροχιά αντίστοιχη της Αφροδίτης, κάτι που θα βοηθούσε στην ταυτοποίηση αστεροειδών που δεν μπορούν τώρα να εντοπιστούν από το έδαφος επειδή καλύπτονται από την αντανάκλαση του ήλιου. Έκθεση της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών ανέφερε ότι εκτίμησε το κόστος ενός βέλτιστου προγράμματος αναζήτησης αστεροειδών σε περίπου 100 εκατ. δολάρια ετησίως, το οποίο θα είχε το πρόσθετο πλεονέκτημα να παρέχει πιο αξιόπιστες εκτιμήσεις σχετικά με το πόσο συχνά ένας αστεροειδής είναι πιθανό να συγκρούεται με τη Γη, πράγμα που με τη σειρά του θα μας βοηθήσει να βελτιώσουμε τον υπολογισμό του ποσού που θα έπρεπε να δαπανάμε για την άμυνα. Και με αρκετή δουλειά, θα μάθουμε να υπερασπιζόμαστε τους εαυτούς μας.

Το νομοσχέδιο δαπανών το οποίο ενέκρινε το Κογκρέσο στις 30 Απριλίου αγνόησε το αίτημα του Λευκού Οίκου να ακυρώσει το σχέδιο της κυβέρνησης Obama να στείλει ένα ρομποτικό σκάφος σε έναν αστεροειδή πλησίον της Γης, και αργότερα αστροναύτες, γεγονός που θα επιτρέψει στον οργανισμό να δοκιμάσει στρατηγικές για να αποκρούει ένα εισερχόμενο αντικείμενο. Η συμφωνία αυξάνει ακόμη και τη χρηματοδότηση της NASA κατά περισσότερο από ένα μισό δισεκατομμύριο δολάρια και επιτρέπει ένα μέρος αυτών των χρημάτων να χρησιμοποιηθούν για την προγραμματισμένη αποστολή αστεροειδών. Είναι ένα καλό βήμα, έστω και αν τα χρήματα δεν πλησιάζουν καν τον κίνδυνο που αντιμετωπίζουμε. Η σύγκρουση ενός μεγάλου αστεροειδούς με τη Γη, θα ήταν μια φυσική καταστροφή άνευ προηγουμένου –αλλά όπως και με οποιαδήποτε άλλο φυσική καταστροφή, το λιγότερο που μπορούμε να κάνουμε είναι να φροντίσουμε για ένα αξιοπρεπές ασφαλιστήριο συμβόλαιο.

Του Bryan Walsh  Πηγή

ΟΡΙΣΜΟΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΗ

Ο όρος «επιστήμη» και «επιστήμονας» είναι εντυπωσιακό ότι αποτελούν σύγχρονες επινοήσεις. Στην πραγματικότητα, ο όρος «επιστήμονας» προτάθηκε από το βικτοριανό πολυμαθή Ουίλιαμ Ουέγουελ, ο οποίος τον χρησιμοποίησε στο περιοδικό Quarterly Review το Μάρτιο του 1834. Σχεδόν αμέσως ο όρος υιοθετήθηκε από τους Αμερικανούς, και προς το τέλος του 19ου αιώνα ήταν ήδη δημοφιλής στη Βρετανία.

O όρος «επιστήμη» (στα λατινικά scientia, που σημαίνει γνώση) προέρχεται από το ρήμα «επίσταμαι» του οποίου η τελική σημασία είναι «γνωρίζω καλά». O όρος «επιστήμονας» σταδιακά εκτόπισε άλλους όρους, όπως «φυσικός φιλόσοφος».

Η επιστήμη είναι μια τόσο ευρεία δραστηριότητα ώστε η περιγραφή της σε λίγες γραμμές δεν θα είναι πλήρης. Έτσι, σε μια απόπειρα να γεμίσουμε κάποια από τα κενά, δίνουμε έναν κατάλογο με παραθέματα σχετικά με την επιστήμη.

H επιστήμη είναι οργανωμένη γνώση Χέρμπερτ Σπένσερ (1820-1903), Άγγλος φιλόσοφος

H επιστήμη είναι το σπουδαιότερο αντίδοτο στο δηλητήριο του ενθουσιασμού και της δεισιδαιμονίας 
Άνταμ Σμιθ (1723-1790), Σκοτσέζος οικονομολόγος

H επιστήμη είναι όσα γνωρίζετε. H φιλοσοφία είναι όσα δεν γνωρίζετε Μπέρτραντ Ράσελ (1872-1970), άγγλος φιλόσοφος

H επιστήμη είναι μια σειρά από κρίσεις, αδιαλείπτως αναθεωρούμενες. 
Πιερ Εμίλ Ντικλό (1840-1904), γάλλος βακτηριολόγος

H επιστήμη είναι η επιθυμία να γνωρίσουμε τα αίτια Ουίλιαμ Χάζλιτ (1778-1830), άγγλος δοκιμιογράφος

H επιστήμη είναι η γνώση των συνεπειών, και η εξάρτηση ενός γεγονότος από ένα άλλο. Τόμας Χομπς (1588-1679)

H επιστήμη είναι μια ευφάνταστη περιπέτεια του νου στην αναζήτηση της αλήθειας μέσα σε έναν κόσμο μυστηρίου. Σίριλ Χέρμαν Χίνσελγουντ (1897-1967), άγγλος χημικός

H επιστήμη είναι ένα μεγάλο παιχνίδι. Εμπνέει και αναζωογονεί. Το γήπεδο είναι το ίδιο το σύμπαν. Ίσιντορ Άιζαακ Ράμπι (1898-1988), αμερικανός φυσικός

O άνθρωπος κυριαρχεί στη φύση όχι με τη βία αλλά με την κατανόηση. Γι αυτόν το λόγο η επιστήμη πέτυχε εκεί όπου απέτυχε η μαγεία: επειδή δεν προσπάθησε να κάνει μάγια στη φύση. Τζέικομπ Μπρονόφσκι (1908-1974), βρετανός επιστήμονας και συγγραφέας

Αυτή είναι η ουσία της επιστήμης: θέτεις ένα άσχετο ερώτημα και βρίσκεσαι καθ’ οδόν προς μια σχετική απάντηση. Τζέικομπ Μπρονόφσκι (1908-1974), βρετανός επιστήμονας και συγγραφέας

Για έναν επιστήμονα ερευνητή μια καλή πρωινή άσκηση είναι, κάθε μέρα πριν από το πρόγευμα, η απόρριψη κάποιας θεωρίας σχετικής με τα κατοικίδια. Τον διατηρεί νέο. Κόνραντ Λόρεντς (1903-1989), αυστριακός ζωολόγος

O καλύτερος ορισμός της αλήθειας στην επιστήμη: η πιο καλή υπόθεση εργασίας που είναι κατάλληλη για να ανοίξει το δρόμο στην επόμενη, ακόμη καλύτερη υπόθεση. Κόνραντ Λόρεντς (1903-1989), αυστριακός ζωολόγος

Ουσιαστικά, η επιστήμη είναι μια αέναη αναζήτηση μιας έλλογης και ολοκληρωμένης κατανόησης του κόσμου στον οποίο ζούμε. Κορνέλιους βαν Νιλ (1897-1985), αμερικανός μικροβιολόγος

O επιστήμονας δεν είναι κάποιος που δίνει τις σωστές απαντήσεις, αλλά κάποιος που θέτει τα σωστά ερωτήματα. Kλoντ Λεβί-Στpoς(1908-) γάλλος ανθρωπολόγος

H επιστήμη μπορεί να εξακριβώσει μόνο ό,τι υπάρχει, όχι ό,τι θα έπρεπε να υπάρχει, και έξω από το πεδίο της παραμένουν αναγκαίες κάθε είδους αξιολογικές κρίσεις. Αλμπερτ Αϊνστάιν (1879-1955), γερμανικής καταγωγής φυσικός

Επιστήμη είναι η ανιδιοτελής αναζήτηση της αντικειμενικής αλήθειας σχετικά με τον υλικό κόσμο. Ρίτσαρντ Ντόκινς (1941)

H επιστήμη δεν είναι παρά η εξασκημένη και οργανωμένη διαφοροποίηση από την κοινή λογική, όπως ένας βετεράνος διαφέρει από ένα νεοσύλλεκτο, και οι μέθοδοι της διαφέρουν από εκείνες της κοινής λογικής, όπως διαφέρουν οι φραστικοί διαξιφισμοί ενός φρουρού των ανακτόρων από τον τρόπο που ένας πρωτόγονος χειρίζεται το ρόπαλο του. Τόμας Χένρι Χάξλεϊ (1825-1895), άγγλος βιολόγος

Οι επιστήμες δεν προσπαθούν να εξηγήσουν, ούτε να ερμηνεύσουν, αλλά κυρίως καταστρώνουν μοντέλα. Όταν λέμε μοντέλο εννοούμε ένα μαθηματικό κατασκεύασμα το οποίο, με την προσθήκη συγκεκριμένων λεκτικών ερμηνειών, περιγράφει παρατηρούμενα φαινόμενα. H δικαίωση ενός τέτοιου μαθηματικού κατασκευάσματος έγκειται αποκλειστικά στην προσδοκία να δίνει αποτελέσματα. Τζον φον Νόιμαν (1903-1957), ουγγρικής καταγωγής μαθηματικός

H σημερινή επιστήμη είναι η τεχνολογία του αύριο. Έντουαρντ Τέλερ (1908-2003), αμερικανός φυσικός

Κάθε μεγάλη πρόοδος στην επιστήμη προέκυψε από μια νέα αποκοτιά της φαντασίας. Τζον Ντιούι (1859-1952), αμερικανός φιλόσοφος

Υπάρχουν τέσσερα στάδια αποδοχής μιας θεωρίας: α) πρόκειται για άχρηστες ανοησίες, β) πρόκειται για μια ενδιαφέρουσα, αλλά πλανημένη, θεώρηση, γ) είναι αληθής, αλλά μάλλον ασήμαντη, δ) πάντα το έλεγα. Τζ.Μπ.Σ. Χαλντέιν (18 92-1964), άγγλος γενετιστής

H φιλοσοφία της επιστήμης είναι για τους επιστήμονες σχεδόν τόσο χρήσιμη όσο η ορνιθολογία για τα πτηνά. Ρίτσαρντ Φέινμαν (1918-1988), αμερικανός φυσικός

Ένας άνθρωπος παύει να είναι αρχάριος σε οποιαδήποτε επιστήμη και γίνεται γνώστης αυτής όταν συνειδητοποιήσει ότι θα είναι αρχάριος σε όλη του τη ζωή. Ρόμπιν Κόλινγκγουντ (1889-1943), άγγλος φιλόσοφος

ΒΡΕΘΗΚΑΝ ΑΠΟΛΙΘΩΜΑΤΑ ΤΟΥ HOMO NALEDI ΣΤΗ ΝΟΤΙΑ ΑΦΡΙΚΗ

Μια διεθνής επιστημονική ομάδα ανακάλυψε άλλο ένα υπόγειο θάλαμο με απολιθώματα του Homo naledi, ενός άγνωστου έως πρόσφατα «συγγενούς» του ανθρώπου, που είχε μικρότερο εγκέφαλο μεγέθους πορτοκαλιού περίπου ίδιος με αυτόν του αυστραλοπιθήκου, ύψος ενάμισι μέτρο και βάρος 45 κιλά, ενώ άλλα χαρακτηριστικά του είναι παρόμοια με αυτά των πρώτων ανθρώπων. Είναι ένα αφανισμένο είδος ανθρώπου που ζούσε πριν 236.000 χρόνια, κάτι που σημαίνει ότι ο Homo naledi περιπλανιόταν στην Αφρική περίπου την εποχή που το δικό μας είδος εξελίσσεται. Και η ανακάλυψη μιας δεύτερης σπηλιάς δείχνει ότι ο πρωτόγονος Ναλέντι μπορεί να είχε μια εκπληκτικά σύγχρονη συμπεριφορά: θάβοντας τους νεκρούς. Η ανακάλυψή του έγινε το 2013  σε μια σπηλιά στη Νότια Αφρική.

Η χρονολόγηση των απολιθωμάτων δείχνει ότι ζούσε πριν από από 236.000 έως 335.000 χρόνια, πιθανώς παράλληλα με τον «έμφρονα» άνθρωπο (Homo sapiens). Τα αρχαιότερα απολιθώματα του τελευταίου στην Αφρική έχουν ηλικία περίπου 200.000 ετών.

Αυτό είναι απρόσμενο, επειδή έως τώρα οι επιστήμονες πίστευαν ότι τόσο πρόσφατα στην Αφρική ζούσαν πια μόνο Homo sapiens και ότι τα άλλα συγγενικά είδη είχαν πια εξαφανισθεί. Οι ερευνητές δήλωσαν έκπληκτοι από την χρονολόγηση των απολιθωμάτων. Όπως είπαν, «αν υπάρχει ένα άλλο είδος που μοιραζόταν τον κόσμο με τους ‘σύγχρονους ανθρώπους’ στην Αφρική, είναι πολύ πιθανό ότι υπήρχαν και άλλα, απλώς πρέπει να τα βρούμε».

Η νέα εντυπωσιακή ανακάλυψη έγινε ακόμη βαθύτερα στο ίδιο λαβυρινθώδες σύστημα σπηλαίων της Νότιας Αφρικής, όπου το 2013 είχαν ανακαλυφθεί και -μετά από τη μελέτη τους- το 2015 είχαν δοθεί στη δημοσιότητα -σε συνεργασία με το «National Geographic»- τα πρώτα απολιθώματα του ίδιου «συγγενούς» μας.

Η ανακάλυψη στο λεγόμενο σπήλαιο του «Ανατέλλοντος ‘Αστρου» (εξ ου ο προσδιορισμός «naledi» που σημαίνει «άστρο» στην τοπική γλώσσα) έγινε από ερευνητές με επικεφαλής τους παλαιοανθρωπολόγους Τζον Χόουκς του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν-Μάντισον των ΗΠΑ και Λι Μπέργκερ του Πανεπιστημίου του Γουιτγουότερσραντ της Ν.Αφρικής, οι οποίοι έκαναν τις σχετικές δημοσιεύσεις στο περιοδικό eLife.

Τα νέα απολιθώματα -πάνω από 130 συνολικά- προέρχονται από τουλάχιστον τρία άτομα, δύο ενήλικες και ένα παιδί κάτω των πέντε ετών. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι θα βρουν και άλλα, όσο προχωρεί η εξελισσόμενη ακόμη ανασκαφή. Ο ένας σκελετός, που ονομάσθηκε «Neo» (σημαίνει «δώρο» στην τοπική διάλεκτο) βρίσκεται σε αξιοσημείωτα καλή κατάσταση, ιδίως το κρανίο του.

«Ο σκελετός του Neo είναι ένας από τους πιο πλήρεις που έχουν ποτέ βρεθεί, τεχνικά πιο πλήρης από το διάσημο απολίθωμα της Λούσι», δήλωσε ο καθηγητής Λι Μπέργκερ. Η πρώτη μελέτη του σκελετού επιβεβαιώνει ότι ο Homo naledi ήταν ικανός τόσο να περπατά, όσο και να σκαρφαλώνει σε δέντρα, ενώ δεν αποκλείεται να έκανε ακόμη και χρήση πρωτόγονων εργαλείων.

Η νέα ανακάλυψη έγινε στο «Θάλαμο Λεσέντι» (που σημαίνει «φως» στην τοπική γλώσσα), σε απόσταση σχεδόν 100 μέτρων από τον «Θάλαμο Ντιναλέντι», όπου το 2016 είχαν βρεθεί τα πρώτα απολιθώματα του Homo naledi, από τουλάχιστον 15 διαφορετικά άτομα διαφόρων ηλικιών.

Όπως και πέρυσι, ο εντοπισμός των νέων απολιθωμάτων ήταν μια πολύ δύσκολη επιχείρηση, καθώς οι ανασκαφείς έπρεπε να έρπουν, να αναρριχώνται και να συμπιέζουν το σώμα τους για να τρυπώσουν μέσα στα κατασκότεινα στενά περάσματα του σπηλαίου πλάτους μόλις 25 εκατοστών.

Οι Χόουκς και Μπέργκερ υποστηρίζουν ότι η ανακάλυψη σε τόσο βάθος και άλλου θαλάμου με απολιθώματα, σημαίνει πιθανότατα ότι οι Homo naledi φρόντιζαν για τους νεκρούς τους, μια μάλλον απρόσμενη συμπεριφορά για τόσο αρχαϊκό είδος, καθώς προϋποθέτει μεγάλη νοημοσύνη και συμβολική σκέψη, ενδείξεις πολιτισμού.

«Η ανακάλυψη ενισχύει την υπόθεση ότι ο Homo naledi χρησιμοποιούσε σκοτεινά απομονωμένα μέρη για να τοποθετήσει τους νεκρούς του. Ποιές είναι οι πιθανότητες, αλλιώς, να γίνει τυχαία μια δεύτερη σχεδόν ταυτόσημη ανακάλυψη;», αναρωτήθηκε ο Χόουκς.

«Αυτό που είναι τόσο προκλητικό με τον Homo naledi, είναι ότι ήσαν πλάσματα με εγκεφάλους μόνο το ένα τρίτο του δικού μας. Είναι σαφές ότι δεν ήσαν άνθρωποι, παρόλα αυτά φαίνεται να είχαν συμπεριφορές που αναγνωρίζουμε ως οικείες, όπως μια διαρκή φροντίδα για τους άλλους, που συνεχίζεται και μετά το θάνατο. Είναι συγκλονιστικό, αλλά μπορεί να έχουμε μπροστά μας τις βαθύτερες ρίζες των ανθρώπινων πολιτισμικών πρακτικών», πρόσθεσε ο Αμερικανός παλαιοανθρωπολόγος.

Πάντως υπάρχουν ενδείξεις από το βαθύ ισπανικό σπήλαιο Σίμα ντε λος Χουέσος ότι οι Νεάντερταλ μπορεί να έκαναν κάτι ανάλογο με τους νεκρούς τους ακόμη παλιότερα, πριν από 400.000 χρόνια.

Από κοινού πάντως οι δύο ανακαλύψεις του Homo naledi στη Νότια Αφρική πέρυσι και φέτος έχουν φέρει στο φως την πιο ολοκληρωμένη συλλογή απολιθωμάτων ενός είδους του γένους Homo, πέρα από το σύγχρονο «έμφρονα» άνθρωπο (Homo sapiens) και τους Νεάντερταλ. Συνολικά έχουν έως τώρα βρεθεί περίπου 2.000 απολιθώματα του Homo naledi από τουλάχιστον 18 άτομα, που είναι πολύ πιθανό να εμπλουτισθούν κι άλλο στο μέλλον.

ΑΠΕ

Παραγωγή ενέργειας από καυσαέρια

Posted on 08/05/2017

0

Ερευνητές των πανεπιστημίων της Antwerp και του Leuven κατασκεύασαν μια συσκευή η οποία καθαρίζει τον αέρα και ταυτόχρονα παράγει ενέργεια. Το μόνο που απαιτείται για την λειτουργία της είναι να βρίσκεται εκτεθειμένη στο φως.
Η μικρή συσκευή διαθέτει δυο διαμερίσματα χωρισμένα με μια μεμβράνη. Ο αέρας καθαρίζεται στην μία πλευρά, ενώ στην άλλη παράγεται αέριο υδρογόνο από τα προϊόντα καθαρισμού, το οποίο μπορεί να αποθηκευτεί και να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο π.χ. σε αυτοκίνητα που χρησιμοποιούν υδρογόνο ως καύσιμο.

Οι ερευνητές των πανεπιστημίων του Βελγίου πέτυχαν «με ένα σμπάρο δυο τρυγόνια», ικανοποιώντας ταυτόχρονα δυο σημαντικές κοινωνικές ανάγκες: τον καθαρό αέρα και την παραγωγή ενός εναλλακτικού είδους καυσίμου.

Το μυστικό της κατασκευής βρίσκεται στην μεμβράνη. Εκεί χρησιμοποιήθηκαν ειδικά νανο-υλικά τα οποία έχουν καταλυτική δράση στην διάσπαση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και την παραγωγή υδρογόνου. Στο παρελθόν αυτά τα κύτταρα χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για την παραγωγή υδρογόνου από το νερό. Η τωρινή συσκευή αποδεικνύει πως αυτό είναι δυνατόν να λειτουργήσει και μάλιστα με μεγαλύτερη απόδοση  με τον μολυσμένο ατμοσφαιρικό αέρα.

Πρόκειται για μια απλή διαδικασία και το μόνο που απαιτείται είναι η συσκευή να είναι εκτεθειμένη στο φως. Προς το παρόν η συσκευή έχει μικρό εμβαδόν – λίγα τετραγωνικά εκατοστά – και ο επόμενος στόχος των ερευνητών είναι να μεγαλώσουν την συσκευή και να βελτιώσουν τα υλικά, ώστε η χρήση του ηλιακού φωτός να γίνεται αποδοτικότερη και η όλη διαδικασία βιομηχανικά εφαρμόσιμη.

πηγή: https://nieuws.kuleuven.be/en/content/2017/new-technology-generates-power-from-polluted-air

ΤΟ ΗΛΙΟΒΑΣΙΛΕΜΑ ΣΤΟΝ ΑΡΗ ΕΙΝΑΙ ΜΠΛΕ

Ξεχάστε το κόκκινο ρομαντικό ηλιοβασίλεμα στη Γη. Το ρομπότ Curiosity της ΝΑΣΑ έστειλε φωτογραφίες από το ηλιοβασίλεμα στον πλανήτη Άρη.  Σε αντίθεση με το δικό μας πορτοκαλί-κόκκινο στον Άρη η ατμόσφαιρα παίρνει μία μπλε χροιά. Αυτό γίνεται, όπως εξηγούν, οι επιστήμονες λόγω κάποιων μικροσωματιδίων σκόνης που βρίσκονται στην ατμόσφαιρα του Άρη και “επιτρέπουν” στο μπλε χρώμα να διεισδύσει περισσότερο σε σχέση με τα υπόλοιπα χρώματα.

Η ΝΑΣΑ πήρε τις φωτογραφίες από το ρομπότ Curiosity, τις βελτίωσε γιατί το ρομπότ εκτός από ρομαντικό είναι και ευαίσθητο στο μπλε χρώμα και τις έκανε όπως θα έβλεπε ένας άνθρωπος το ηλιοβασίλεμα στον Άρη.

Το πόδι και η ταχύτητα του φωτός

Posted on 08/05/2017

0

1 πόδι ισούται με 12 ίντσες = 30,48 cm

Υπάρχουν δυο ενδιαφέρουσες, αλλά και χρήσιμες αριθμητικές συμπτώσεις, οι οποίες σχετίζονται με το γεγονός ότι η ταχύτητα του φωτός είναι 299.792.458 m/sec:
Πρώτον, ο αριθμός αυτός βρίσκεται εξαιρετικά κοντά στα 300 εκατομμύρια m/sec ή 300.000 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο (km/sec). Οι φυσικοί χρησιμοποιούν πάρα πολύ συχνά την προσέγγιση 3·10⁸ m/sec. Τόσο πολύ που κυκλοφορεί ένας μύθος σχετικά με αυτό, ότι κάποιος πείραξε το αποτέλεσμα ενός υψηλής ακρίβειας πειράματος, χρησιμοποιώντας τον αριθμό 3 αντί του 2,998, κάνοντας έτσι το αποτέλεσμα πιο βολικό.

Δεύτερον, η αντίστοιχη αγγλική μονάδα είναι περίπου 186.000 μίλια ανά δευτερόλεπτο. Δεδομένου ότι ένα μίλι ισούται με 5.280 πόδια, αυτό είναι μια καλή είδηση για αυτούς που μένουν στην Ουάσινγκτον ή σε άλλα ανυπότακτα μέρη του κόσμου, όπου ακόμη αντιστέκονται στο μετρικό σύστημα επιμένοντας στα πόδια και τις ίντσες. Και τούτο διότι ταχύτητα του φωτός είναι περίπου 982.000.000 πόδια ανά δευτερόλεπτο. Επομένως, με ακρίβεια 2% η ταχύτητα του φωτός είναι ίση με ένα δισεκατομμύριο πόδια ανά δευτερόλεπτο ή, σε πιο πρακτικές μονάδες, ισούται ένα πόδι ανά νανοδευτερόλεπτο (f/ns) (Ένα νανοδευτερόλεπτο αντιστοιχεί σε ένα δισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου).

Μια ταχύτητα της τάξης του 1 f/ns στην πραγματικότητα σχετίζεται με τα όρια στην ταχύτητα λειτουργίας των υπολογιστών. Σήμερα οι αριθμητικές διεργασίες σε έναν υπολογιστή εκτελούνται σε χρόνο μικρότερο από ένα μικροδευτερόλεπτο (ένα εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου). Βρισκόμαστε πολύ κοντά στην κατασκευή υπολογιστών νανοδευτερολέπτων, κι αν θέλετε να ανταλλάξετε πληροφορίες με κάποιο άλλο τμήμα του υπολογιστή πριν κάνετε την επόμενη ενέργεια, αυτό δεν θα πρέπει να απέχει περισσότερο από μισό πόδι μακριά, γιατί καμία πληροφορία δεν μπορεί να μεταδοθεί γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός. Τα νανοδευτερόλεπτα και τα πόδια σχετίζονται επίσης με την ακρίβεια του παγκόσμιου συστήματος εντοπισμού θέσης (GPS) το οποίο χρησιμοποιεί δορυφόρους που εκπέμπουν σήματα κάθε νανοδευτερόλεπτο. Επομένως η απόσταση που απέχουν τα σήματα καθώς φτάνουν στην επιφάνεια της Γης είναι ένα πόδι, μετατρέποντας έτσι τα πόδια ως το μέτρο της ακρίβειας του συστήματος.

Κατά την μελέτη της σχετικότητας είναι πολύ βολικό να μετράμε τις ταχύτητες σε μονάδες οι οποίες αποδίδουν μια εξαιρετικά απλή τιμή στην ταχύτητα του φωτός. Το 1959 το πόδι ορίστηκε επίσημα να ισούται με 0,3048 μέτρα. Επειδή όμως η ταχύτητα του φωτός είναι ακριβώς 299.792.458 m/sec, αν οι επιστήμονες είχαν ορίσει το πόδι να ισούται με 0,299792458 μέτρα, μόλις 1,64% μικρότερο, τότε η ταχύτητα του φωτός θα ήταν ακριβώς ίση με 1  f/ns (πόδια ανά ναοδευτερόλεπτο).

Θα ήταν καλύτερο, βέβαια, το 1959 να είχαν ορίσει το πόδι ως 0,299792458 μέτρα, σε αντιστοιχία δηλαδή με την ταχύτητα του φωτός η οποία είναι ακριβώς 299.792.458 m/sec. Η συγκεκριμένη προσέγγιση θα ήταν μόνο 1,64% μικρότερη από αυτή που ορίστηκε, αλλά θα μας διευκόλυνε πολύ περισσότερο, καθώς η ταχύτητα του φωτός θα οριζόταν ακριβώς ως ένα πόδι ανά νανοδευτερόλεπτο (1 f/ns).

Ένας «επαναπροσδιορισμός του ποδιού» – βασισμένος σ’ αυτή την προσέγγιση αποδεικνύεται συχνά πολύ χρήσιμος. Και για να μην δημιουργούνται παρεξηγήσεις, αντί να επανα-ορίσουμε το ένα πόδι (1 foot=0,3048m), θα μπορούσαμε να ορίσουμε μια πολύ κοντινή της μονάδα, το ένα πόδι φωτός ή 1 phoot (παίζοντας με το ελληνικό γράμμα φ) ως 0,299792458 μέτρα.

Έτσι η ταχύτητα του φωτός θα ισούται με 1phoot ανά νανοδευτερόλεπτο, ακριβώς!

πηγή: N. David Mermin «Είναι θέμα χρόνου», εκδόσεις ΡΟΠΗ.

ΠΩΣ ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ Η ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΔΙΑΤΗΡΟΥΝ ΜΙΑ ΙΔΙΑΙΤΕΡΗ ΕΡΩΤΙΚΗ ΣΧΕΣΗ –Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΛΟΓΙΚΗΣ ΕΝΩΝΕΙ ΤΙΣ ΔΥΟ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ

Έχοντας αμέτρητα πράγματα να «χωρίσουν», οι θεωρητικές και οι θετικές επιστήμες αποτελούν ξεχωριστή επιλογή κάθε μαθητή του λυκείου που έρχεται στην δύσκολη θέση να διαλέξει μεταξύ… δύο βασικών κλάδων της επιστήμης.

Το ταλέντο στα μαθηματικά, ή η έφεση στα αρχαία είναι τα κύρια χαρακτηριστικά που θα οδηγήσουν τους μαθητές στην επιλογή της κατεύθυνσης τους. Μια επιλογή που έρχεται να αποκλείσει σε τεράστιο βαθμό κάθε επαφή με την… θεωρητικά αντίθετη επιστήμη. Γιατί όμως στηρίζουμε αυτό το ξεκάθαρο διαχωρισμό μεταξύ θετικών και θεωρητικών επιστημών;

Αδιαμφισβήτητα, μαθηματικά και φιλοσοφία είναι δυο διαφορετικές επιστήμες. Ειδικότερα στην εποχή μας, όπου κάθε επιστήμη εμβαθύνει όσο το δυνατόν παραπάνω στην εξειδίκευση, όπου κάθε σχολή έχει τη τάση να διαφοροποιείται από τις διπλανές της, η βαθιά και σημαντική σχέση που διατηρούσαν οι θεωρητικές και οι θετικές επιστήμες έχει αποδυναμωθεί εμφανώς.

Προφανώς και οι ανάγκες που έχουν δημιουργηθεί στη σημερινή εποχή, ως ένα σημείο «εμποδίζουν» τη συστηματική ενασχόληση με θεματικούς κύκλους που ξεφεύγουν από το καθαρό γνωστικό αντικείμενο κάθε επιστήμονα. Η τεχνολογική ανάπτυξη σίγουρα έχει «βοηθήσει» στο διαχωρισμό κάθε επιστήμης. Η πλήρης αφοσίωση κάθε επιστήμονα στα… γνωστά μονοπάτια του αντικειμένου του όμως ήδη εμφανίσει αρνητικά στοιχεία.

Οταν ο Πλάτωνας δημιουργούσε τη φημισμένη σχολή του το 387 π.Χ, φρόντισε με μια επιγραφή σε κεντρικό κτίριο να περάσει ένα σημαντικότατο μήνυμα. Το ρητό «Μηδείς αγεωμέτρητος εισίτω μου την στέγην» εξηγούσε ακριβώς τη στάση που κρατούσε ο αρχαίος φιλόσοφος απέναντι στα μαθηματικά, την επιστήμη που πλέον κανένας θεωρητικός επιστήμονας δεν… παίρνει στα σοβαρά.

Σε όλες τις εποχές της κουλτούρας και της μάθησης υπήρξαν φιλόσοφοι-μαθηματικοί και μαθηματικοί – φιλόσοφοι. Ο γνωστός μαθηματικος Μπερνάντ Μπολζάνο, το 19ο αιώνα είχε δηλώσει πως: «Ενας αδύνατος μαθηματικός δεν θα γίνει ποτέ δυνατός φιλόσοφος.» Η σχέση που συνδέει μαθηματικά και φιλοσοφία, αλλά και γενικότερα θεωρητικές και θετικές επιστήμες, είναι τόσο δυνατή που δεν μπορεί να περνά ανυπολόγιστη από όσους επιστήμονες θέλουν να διακριθούν.

Ο βασικός συνδετικός κρίκος μεταξύ των δυο επιστήμων είναι η έννοια της λογικής, Οποιος έχει εμβαθύνει έστω και λίγο σε κάποια θεωρητική ή θετική επιστήμη, γνωρίζει τη βασική τους λογική. Είτε μαθηματικά είτε φιλοσοφία όμως, ο τρόπος σκέψης είναι κατά βάση ίδιος. Η λογική της απόδειξης, της πλήρους τεκμηρίωσης κάθε δεδομένου που προκύπτει, είναι κοινή και για τις δύο επιστήμες. Τα λογικά βήματα που ακολουθούνται, είναι σε μεγάλο βαθμό κοινά.

Φιλοσοφία και μαθηματικά είναι δυο επιστήμες που αναπτύσσονται ταυτόχρονα. Το εντυπωσιακό χαρακτηριστικό τους όμως είναι πως και όσο διαφορετικά και να δείχνουν, αλληλοστηρίζονται ώστε να αναπτυχθούν. Το πρακτικό στοιχείο των μαθηματικών βοηθά την εξέλιξη της φιλοσοφίας και αντίστοιχα το θεωρητικό κομμάτι της φιλοσοφίας αποτελεί πηγή έμπνευσης νεοφώτιστων μαθηματικών. Εχοντας κοινή λογική, εφαρμόζοντας τους ίδιους νοηματικούς κανόνες, οι δύο επιστήμες συμπλέουν αρμονικά.

Αλλωστε, κάθε μαθηματική ανακάλυψη αποτελεί αντικείμενο φιλοσοφικών αναζητήσεων. Κάθε μαθηματικό μοντέλο χρειάζεται τη συμβολή της φιλοσοφίας ώστε να αναδειχθεί και να μετατραπεί σε πρακτική εφαρμογή μέσα στη κοινωνία. Με την ίδια λογική, κάθε φιλοσοφική ρήση αποτελεί πηγή ιδεών για τους θετικούς επιστήμονες, δίνοντας τους την ευκαιρία να ανακαλύψουν νέες πτυχές του αντικειμένου τους,

Λαμβάνοντας υπόψιν τα σημαντικά κοινά χαρακτηριστικά δύο τόσο… διαφορετικών επιστημών, είναι απορίας άξιο πως μαθηματικά και φιλοσοφία έχουν καταλήξει να είναι δυο εκ διαμέτρου αντίθετα γνωστικά αντικείμενα. Με βάση την… ερωτική σχέση που διατηρούν εδώ και τόσους αιώνες, θα έπρεπε κάθε φιλόσοφος και κάθε μαθηματικός να «αγαπούν» εξίσου και τις δύο επιστήμες. Ισως αυτό αποτελέσει μια λύση στη μονοδιάστατη λογική που τείνει να αφομοιώσει η σημερινή κοινωνία.

Ένα τραγούδι για τον γάτο του Schrödinger

Posted on 04/05/2017

0

Το πρώτο τραγούδι για τον γάτο του Schrödinger – αλλά και για την κβαντική σύμπλεξη, τους εγκεφάλους Boltzmann και το πολυσύμπαν. Μια συνεργασία της φυσικού Sabine Hossenfelder με τον Απόστολο Βασιλειάδη (επίσης φυσικός) και τον Timo Alho. Στο βίντεο έχουν ενσωματωθεί οι στίχοι – ενεργοποιήστε τους υπότιτλους: